Введение 3
1 Анализ исходных данных и технических решений 5
1.1 Описание изделия 5
1.2 Характеристика материалов изделия 10
1.3 Основные виды штамповки металлов 13
1.4 Обзор программ используемых в машиностроении для литья 20
1.5 Задачи работы 33
2 Выбор способа литья 34
2.1 Литье в песчано-глинистые формы 35
2.2 Литье по выплавляемым моделям 35
2.3 Литье в оболочковые формы 37
2.4 Литье под низким давлением 38
3 Подготовка процесса литья 44
3.1 Выбор программы для литья 44
3.2 Разработка 3Д модели изделия 46
3.3 Моделирование 2Д сетки 53
3.4 Создание 3Д сетки 59
3.5 Назначение граничных условий процесса 61
3.6 Назначение коэффициента теплопередачи 63
3.7 Диспетчер условий процесса 65
3.8 Рекомендация по моделированию 67
4 Моделирование процесса литья 70
4.1 Анализ результатов 70
4.2 Распределение температуры в отливке 70
4.3 Распространение температуры в форме 74
4.4 Процесс затвердевания металла 80
Заключение 90
Список использованных источников 91
Число автомобилей неуклонно растёт, а поэтому производство комплектующих, запчастей и деталей для автомашин является весьма перспективным начинанием, которое предполагает изготовление постоянно востребованной продукции. К таким изделиям относятся колёсные диски, которые сегодня часто представлены на рынке стальными заготовками. Данный тип изготовления колеса считается традиционным, но он имеет множество недостатков, поэтому на смену ему уже давно пришли типы колес, изготовляемые по более совершенным технологиям и с использованием более лёгких металлов и их сплавов. По этой причине они получили название легкосплавные. Диски делятся на 2 категории: литые и кованные.
Легкосплавные диски выгодно отличаются от стандартных стальных и на рынок всё больше клиентов приходят именно за дисками из лёгких металлов. И если литые диски имеют некоторые недостатки по сравнению со стальными, то кованые - лучшие изделия из всех. При нормально налаженном производстве их цена будет несильно отличаться от остальных типов дисков, причём будет почти наверняка ниже импортных литых и стальных образцов. При этом легкосплавные диски имеют хорошую геометрическую точность, что улучшает эксплуатацию автомобиля; меньший вес уже неоднократно был упомянут.
Легкосплавные диски отличает ещё и то, что им можно задать практически любой дизайн, который не противоречит конструктивным особенностям колеса, почему они и стали так популярны у водителей, которые не хотят наблюдать на своей автомашине стандартные (и, откровенно говоря, невзрачные и даже убогие) диски. При желании можно организовать производство дисков на заказ (что можно сделать при производстве кованых дисков) и производить уникальную продукцию по индивидуальным заказам. Наконец, легкосплавные диски благодаря своему составу меньше подвержены внешним условиям, воздействию работы машины, кованые упруги и более крепкие, а легкосплавная основа позволяет более эффективно отводить тепло от тормозной системы - и на выходе меньший износ и экономия горючего.
Цель настоящей работы: повышение качества изделия путем моделирования процесса литья под давлением литого диска колеса автомобиля в CAE системе.
1) Проведен анализ литературы о процессе изготовления литого автомобильного диска под низким давлением.
2) Установлено, что наибольшая эффективность литья применена в литье под низким давлением.
3) Разработана модель литого алюминиевого диска в компас 3д.
4) Создана методика САЕ анализа процесса литья под низким давлением в кокиль.
5) Создана сетка конечных элементов для литья под низким давлением в кокиль.
6) Проведена симуляция литья под низким давлением в кокиль литого автомобильного диска.
7) Установлены параметры температуры, времени заполнения и кристаллизации литого алюминиевого диска автомобиля.
